PL167456B1 - Mechanizm zapadkowy klucza hydraulicznego - Google Patents

Abstract

1. Mechanizm zapadkowy klucza hydraulicznego zbudowany z cylindrycznego członu gniazdowego umieszczonego w okrągłym otworze dźwigni napędowej', zaopatrzonego na zewnętrznej, czołowej powierzchni w elementy sprzęgające i w pręt napędowy zamontowany w centralnym otworze członu oraz z elementów sprzęgających usytuowanych w dźwigni i z zapadki, znamienny tym, że elementami sprzęgającymi, przenoszącymi moment obrotowy, są elementy kształtowe (1) usytuowane w komorach (4) wykonanych w dźwigni (3) zespołu napędowego orazwspółpracujące z nimirolki(5) umiejscowione na obwodzie koła (2) stanowiącego człon gniazdowy i przegubowe połączenie dźwigni (3) z korpusem (11) klucza, przy czym elementy kształtowe (1) mają postać łopatek prostopadłościennych z wybraniami (13) w kształcie wycinków powierzchni walcowej z jednej strony i otworami (14), z drugiej, zaś koło (2) ma trzy segmenty, środkowy, o większej średnicy z rolkami (5), zawarty między ramionami korpusu (11) klucza, ułożyskowany na tych rolkach (5) oraz segmenty boczne, o mniejszej średnicy, osadzone obrotowo w ramionach korpusu (11) klucza, a prętem napędowym jest przelotowy, obustronny, dwupołożeniowy zabierak(6) osadzony przesuwnie w centralnym otworze koła (2).

Description

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm zapadkowy klucza hydraulicznego.

Znane są rozwiązania konstrukcyjne mechanizmu zapadkowego w kluczach hydraulicznych opartych na zasadzie trójkąta przegubowego z klasyczną zapadką sprzęgającą dźwignię klucza z kołem zapadkowym wywołującym obrót nakrętki lub śruby poprzez specjalny zabierak. W tych rozwiązaniach występują bardzo duże obciążenia mechanizmu zapadkowego i dlatego klucze z takim mechanizmem mają duże gabaryty. Znane są też mechanizmy zapadkowe, w których zapadka zastąpiona jest zębatym urządzeniem dźwigniowym pozwalającym rozłożyć obciążenie na kilka kolejnych zębów. Ale i takie rozwiązanie również nie umożliwia znacznego zmniejszenia gabarytów klucza. Inne rozwiązania układów roboczych kluczy zmierzają głównie do ich miniaturyzacji z jednoczesnym uzyskaniem wysokich paramaetrów siłowych.

Znany z patentów USA nr 3745 858 i nr 4 674 368 mechanizm zapadkowy klucza hydraulicznego zawiera cylindryczny człon gniazdowy umieszczony w okrągłym otworze wykonanym w ramieniu dźwigni zespołu napędowego, zaopatrzony w czołowe wycięcia współpracujące z czołowymi, komplementarnymi wycięciami wykonanymi w ramieniu dźwigni. Zespół gniazdowy ma kwadratowy lub sześciokątny pręt napędowy do współpracy z elementami mocowanymi na jego końcu. W płytach korpusu obejmujących ramię dźwigni znajdują się wycięcia wyosiowane z okrągłym otworem dźwigni.

Elementami sprzęgającymi są cylindryczne kołki umieszczone we wgłębieniach (wycięciach) członu, a w zespole napędowym zamocowana jest sprężyna służąca do dociskania kołków do powierzchni wycięć zespołu gniazda. Każde wycięcie zespołu napędowego, związane z nim wycięcie na członie gniazda oraz związany człon sprzęgający tworzą zespół sprzęgnięcia i/lub zapadki, czyli

167 456 mechanizm zapadkowy klucza. Podczas przemieszczania zespołu napędowego w czasie pracy w jednym kierunku dwa łub większa liczba kołków zostaje osadzona w wycięciach członu gniazda i są one uwięzione pomiędzy powierzchniami wycięć zespołu napędowego oraz członu gniazdowego, celem sprzęgnięcia członu gniazda z członem napędowym dla obrócenia zespołu gniazda. Gdy zespół napędowy jest obracany w przeciwnym kierunku, kołki zostają odsunięte od napędowego zazębienia pomiędzy zespołem napędowym a członem gniazda, przez co odsprzęgąją gniazdo i zespół, aby umożliwić swobodny powrót zespołu napędowego bez powodowania związanego obrotu członu gniazda. Podczas tego powrotnego suwu kołki są przenoszone przez zespół napędowy i przemieszczają się z jednego wycięcia w kierunku następnego tak, aby dwa lub większa liczba kołków ponownie została osadzona w wycięciach członu gniazda przed następnym suwem napędowym. Dla synchronizacji ruchu kołków zastosowane są na powierzchni czołowej elementu gniazdowego małe zaczepy lub wycięcia wprowadzające. Zaczep występuje na krawędzi prowadzącej każdego wycięcia i powoduje przerwanie i synchronizację ruchu postępującego kołków podczas odwrotnego suwu mechanizmu zapadkowego, aż występ na zewnętrznym członie mechanizmu wymusi osadzenie wszystkich kołków jednocześnie. Zaczep przy każdym wycięciu powoduje, że kołek czeka na wymuszone działanie osadzające zanim kołek przemieści się do wycięcia.

Istotnymi zaletami opisanego mechanizmu zapadkowego jest to, że pozwala on na powrót źródła mocy do jego położenia wyjściowego na zakończenie każdego suwu bez przykładania do zespołu gniazdowego przeciwnie skierowanego momentu obrotowego oraz na równomierne rozłożenie obciążenia źródła zasilania na gniazdo, przez spowodowanie, że każdy zespół zatrzasku mechanizmu zapadkowego przyjmuje jednakową część przyłożonego obciążenia. Zwiększa to trwałość mechanizmu i pozwala na zastosowanie w kluczach używanych do dużych momentów obrotowych.

Mechanizm zapadkowy według wynalazku ma podobne zalety przy prostszej konstrukcji i mniejszych gabarytach klucza.

Moment obrotowy w mechanizmie zapadkowym według wynalazku przenoszony jest przez elementy kształtowe zawarte w komorach usytuowanych w dźwigni zespołu napędowego oraz współpracujące z nimi rolki osadzone na obwodzie koła stanowiącego człon gniazdowy i jednocześnie połączenie przegubowe łączące dźwignię zespołu napędowego z korpusem klucza. Ścianki komór dźwigni naciskają na elementy kształtowe, które z kolei wywierają nacisk na rolki. Koło ma trzy segmenty o dwóch średnicach: segment środkowy, o większej średnicy z rolkami, osadzony między ramionami korpusu klucza i segmenty boczne, o mniejszej średnicy, osadzone obrotowo w ramionach korpusu klucza, spełniające rolę połączenia przegubowego korpusu i dźwigni. Rolki są nie tylko elementami sprzęgającymi, ale również łożyskowymi.

Elementy kształtowe mają postać łopatek prostopadłościennych z wybraniami w kształcie wycinka powierzchni walcowej z jednej strony i otworami, z drugiej strony.

Po obu stronach segmentu środkowego koła umiejscowione są pierścienie związane na stałe z dźwignią, które mają prowadnice dla rolek, w celu zabezpieczenia ich przed niekontrolowanym przemieszczeniem.

Koło ma centralny otwór, w którym osadzony jest przelotowy, obustronny zabierak o wymiarach uzależnionych od wielkości klucza i zadanego momentu obrotowego. Zabierak zamocowany jest w kole przesuwnie dla umożliwienia ustawienia go w dwóch położeniach roboczych, zakręcanie (z jednej strony klucza) i odkręcenie (z drugiej strony klucza).

Liczba elementów kształtowych wyznaczona jest przez efektywność momentu obrotowego uzależnioną od kąta obrotu dźwigni zespołu napędowego. Elementy kształtowe obracają się na osiach nie przenoszących obciążenia, na których zabudowane są sprężyny mające swe gniazda w pierścieniach.

Poniżej średnicy środkowego segmentu koła umieszczona jest zapadka blokująca koło w czasie ruchu jałowego dźwigni napędowej.

Kształt elementów przenoszących moment obrotowy pozwala na uniknięcie obciążeń punktowych oraz liniowych i w miarę równomierne rozłożenie obciążeń na odpowiednio dobranej powierzchni. To zapewnia dużą trwałość elementów roboczych. Zaletą takiego mechanizmu zapadkowego jest ponadto możliwość uzyskania korzystnego współczynnika ciężaru klucza do rozwijanego momentu obrotowego.

167 456

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia mechanizm zapadkowy w przekroju podłużnym z fragmentami dźwigni i korpusu klucza, fig. 2 - półwidok czołowy od strony strzałek na fig. 1, z półprzekrojem poprzecznym wzdłuż linii A - A. a fig. 3 - widok łopatki elementu kształtowego (w powiększeniu).

Mechanizm zapadkowy zbudowany jest z elementów kształtowych 1 umieszczonych w dźwigni 3 zespołu napędowego, w specjalnych komorach 4 oraz z koła 2 zawierającego elementy sprzęgające i łożyskowe w postaci rolek 5.

W dźwigni 3 uformowane są trzy elementy kształtowe 1, przenoszące moment obrotowy. Mają one kształt łopatek prostopadłościennych z wybraniami 13, będącymi częścią powierzchni walcowej z jednej strony i otworami 14 z drugiej.

Koło 2 ma trzy segmenty-środkowy, o większej średnicy z rolkami 5, zawarty między ramionami korpusu 11 i boczne, o mniejszej średnicy, osadzone obrotowo w ramionach korpusu 11. Rolki 5 umieszczone są na obwodzie segmentu środkowego koła 2. Po obu stronach środkowego segmentu kola 2 umocowane są pierścienie 17 związane na stałe z dźwignią 3 za pomocą kołków 16, zawierające prowadnice dla rolek 5.

Koło 2 ma centralny, kwadratowy otwór, w którym osadzony jest obustronny, przelotowy zabierakć, ustawiany w dwóch położeniach roboczych - zakręcanie i odkręcanie, ustalany za pomocą gwintowanego kołka 18 w gnieździe 19. Do zabieraka 6 mocowana jest nasadka przy pomocy zawleczki przetykanej przez otwór 20.

Elementy kształtowe 1 obracają się na sworzniach 7, na których zabudowane są sprężyny 8, mające gniazda w pierścieniach 17.

Poniżej średnicy środkowego segmentu koła 2 zamontowana jest zapadka 9 podparta sprężyną 10. Zapadka 9 opiera się swym ramieniem na tulei 12 sworznia 15, łączącego boki korpusu 11 klucza.

Działanie mechanizmu jest następujące. Po zadziałaniu zasilania z cylindra siłownika od strony tłokowej dźwignia 3 wykonuje ruch do przodu. Elementy kształtowe 1, naciskane ściankami komór dźwigni 3, wchodzą swą powierzchnią roboczą w kontakt z rolkami 5, powodując obrót koła 2, a tym samym zabieraka 6 roboczego. Po zasileniu cylindra siłownika od strony tłoczyskowej następuje ruch powrotny dźwigni 3, w czasie którego elementy kształtowe 1 odchylają się na sprężynach 8 wokół sworzni 7, chowając się w komorach 4 dźwigni 3. Jed.nocześ'nie zapadka 9 blokuje ruch powrotny koła 2.

Wykonanie następnego ruchu roboczego nie wymaga przestawienia klucza w nowe położenie na elemencie roboczym.

Mechanizm zapadkowy według wynalazku przeznaczony jest do zastosowania w kluczach hydraulicznych do obsługi dużych złącz śrubowych w przemyśle, zwłaszcza w przemyśle stoczniowym, chemicznym i maszynowym, a także w górnictwie, hutnictwie, budownictwie przemysłowym i w energetyce.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mechanizm zapadkowy klucza hydraulicznego zbudowany z cylindrycznego członu gniazdowego umieszczonego w okrągłym otworze dźwigni napędowej, zaopatrzonego na zewnętrznej, czołowej powierzchni w elementy sprzęgające i w pręt napędowy zamontowany w centralnym otworze członu oraz z elementów sprzęgających usytuowanych w dźwigni i z zapadki, znamienny tym, że elementami sprzęgającymi, przenoszącymi moment obrotowy, są elementy kształtowe (1) usytuowane w komorach (4) wykonanych w dźwigni (3) zespołu napędowego oraz współpracujące z nimi rolki (5) umiejscowione na obwodzie koła (2) stanowiącego człon gniazdowy i przegubowe połączenie dźwigni (3) z korpusem (11) klucza, przy czym elementy kształtowe (1) mają postać łopatek prostopadłościennych z wybraniami (13) w kształcie wycinków powierzchni walcowej z jednej strony i otworami (14), z drugiej, zaś koło (2) ma trzy segmenty, środkowy, o większej średnicy z rolkami (5), zawarty między ramionami korpusu (11) klucza, ułożyskowany na tych rolkach (5) oraz segmenty boczne, o mniejszej średnicy, osadzone obrotowo w ramionach korpusu (11) klucza, a prętem napędowym jest przelotowy, obustronny, dwupołożeniowy zabierak(6) osadzony przesuwnie w centralnym otworze koła (2).
2. 2. Mechanizm zapadkowy według zastrz. 1, znamienny tym, że po obu stronach środkowego segmentu koła (2) umieszczone są pierścienie (17) związane na stałe z dźwignią (3), zawierające prowadnice dla rolek (5).
3. 3. Mechanizm zapadkowy według zastrz. 1, znamienny tym, że osiami obrotu elementów kształtowych (1) są sworznie (7) nie przenoszące obciążenia, na których zabudowane są sprężyny mające swe gniazda w pierścieniach (17).
4. 4. Mechanizm zapadkowy według zastrz. 1, znamienny tym, że poniżej średnicy środkowego segmentu koła (2) zamontowana jest zapadka (9) podparta sprężyną (10).